15 25 BO 35 i :Iezuoresab- 9 omfattar åtminstone en expansionskammare, som avgränsas från förstnämnda kammare medelst ett tätningsorgan, vilket av ett vätsketryck överstigande arbetstrycket kan in- pressas i expansionskammaren. Tätningsorganet består före- trädesvis av ett över behållarens tvärsektion snänt membnæ1, 'som understöds av en fjäderbelastad, stel kropp av väsent- ligen samma form och storlek som expansionskammarens tvär- sektion, inrättad att förhindra inbuktning av membranet i expansionskammaren genom i rörledningen normalt rådande vätsketryck. _ I 4 Tätningsorganet kan även.utgöras av en.i ex- pansionskammaren rörlig, fjäderbelastad kolv, vars fjäder- belastning är dimensionerad att balansera i rörledningen normalt rådande vätsketryck.
BO 35 i: Iezuoresab- 9 comprises at least one expansion chamber, which is delimited from the first-mentioned chamber by means of a sealing means, which can be pressed into the expansion chamber by a liquid pressure exceeding the working pressure. The sealing means preferably consists of a membrane 1 slanted over the cross section of the container, which is supported by a spring-loaded, rigid body of substantially the same shape and size as the cross section of the expansion chamber, arranged to prevent bulging of the membrane in the expansion chamber by liquid pressure normally prevailing in the pipeline. . I 4 The sealing member can also be constituted by a spring-loaded piston movable in the expansion chamber, the spring load of which is dimensioned to balance the fluid pressure normally prevailing in the pipeline.
En utförandeform av uptfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till bifogade rit- ning, där I Fig. 1 visar en expansíonsanordning enligt uppfinningen i genomskärning, och K Fig. 2 visar samma anordning i funktion, efter anslutning' till en rörledning.~ V Anordningen utgörs, såsom framgår av Fig. 1, av en i huvudsak cylindrisk behållare 10, som är samman- satt av en behållardel 11 försedd med röranslutnings- organ 12, och en till volymen större behållardel 13. Rör- anslutningarna.12 är i det beskrivna ekemplet visade som gängade hål, men kan naturligtvis även utgöras av flänsar eller skruvkopplingar av känt slag. Husdelarna 11, 13 är vid sitt öppna ändparti utformade med runtomgående flänsar 1ü resp. 15, vilka med hjälp av skruvar 16 är plant sam- manfogade tillsammans med ett mellanliggande membran 17 av elastiskt material, lämpligen tjock gummiduk. Över- - gången mellan flänsens 15 tätningsyta och behållarväggen är utförd med radie 15a.An embodiment of the invention will be described in the following with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows an expansion device according to the invention in section, and Fig. 2 shows the same device in operation, after connection to a pipeline. The device consists, as shown in Fig. 1, of a substantially cylindrical container 10, which is composed of a container part 11 provided with pipe connection means 12, and a container part 13 larger in volume. The pipe connections.12 are in the described example is shown as threaded holes, but can of course also consist of flanges or screw couplings of known type. The housing parts 11, 13 are formed at their open end portion with circumferential flanges 1ü resp. 15, which by means of screws 16 are flatly joined together with an intermediate membrane 17 of elastic material, suitably thick rubber cloth. The transition between the sealing surface of the flange 15 and the container wall is made with a radius 15a.
Membranet, som hålls fastpressat mellan flän- sarna, är spänt över behållarens 10 tvärsektion och avdelar 10 15 20 25 SO 35 T91~ï0'4»f0.5-4~ 9 denna i två kamrar. En av behållardelen 11 och membranet 19 bildad genomströmningskammare 17, som lämpligen ut- formas så att den orsakar litet strömningsmotstånd, samt- en av behållardelen 13 och membranet avgränsad expan- sionskammare 18. De båda kamrarna ska, såsom kommer att framgå av den fortsatta beskrivningen, ha en viss minsta volym.The diaphragm, which is kept pressed between the flanges, is clamped over the cross-section of the container 10 and divides it into two chambers. A flow chamber 17 formed by the container part 11 and the membrane 19, which is suitably designed so as to cause little flow resistance, and an expansion chamber 18 delimited by the container part 13 and the membrane, the two chambers should, as will be apparent from the further description , have a certain minimum volume.
För att inte membranet 19 skall inbuktas i expansionskammaren 18 av det i kammaren 17 normalt rådande vätsketrycket (arbetstrycket), understödjer en fjäderbe- lastad plan, cirkulär platta 20 den in mot expansions- kammaren vända membranytan. Fjäderbelastningen utgörs av en kompressionsfjäder 21, som är inspänd mellan plattan 20 och behållardelens 13 motstående ändgavel 13a. Delen 11 är utförd med mindre innerdiameter än delen 13. Härigenom ut- bildas en runtomgående ansats 22 i flänsens 14 plan, som förhindrar den förspända fjädern att pressa in platta och membran i kammaren 17. i I Fig. 2 visas behållaren 10 ansluten till en rörledning 23, ingående i ett ledningssystem för t.ex. bruksvatten. Denna antas omfatta ett avsnitt, från vilket' ingen transport av innesluten vätska 2ä kan ske när led- ningssystemet ej är i bruk. Ett sådant slutet avsnitt kan exempelvis uppstå mellan en stängd tappkran och den back- ventil som vanligen förekommer på trycksidan vid en pump.In order not to indent the diaphragm 19 in the expansion chamber 18 by the liquid pressure (working pressure) normally prevailing in the chamber 17, a spring-loaded flat, circular plate 20 supports the diaphragm surface facing the expansion chamber. The spring load consists of a compression spring 21, which is clamped between the plate 20 and the opposite end end 13a of the container part 13. The part 11 is made with a smaller inner diameter than the part 13. This forms a circumferential shoulder 22 in the plane of the flange 14, which prevents the prestressed spring from pressing in plate and diaphragm into the chamber 17. In Fig. 2 the container 10 is shown connected to a pipeline 23, part of a pipeline system for e.g. domestic water. This is assumed to comprise a section from which no transport of entrapped liquid 2ä can take place when the pipe system is not in use. Such a closed section can, for example, occur between a closed tap and the non-return valve that usually occurs on the pressure side of a pump.
En lokal ispropp i ledningen, t.ex. vid genomföringar i betongväggar med stort värmeledningstal, i kombination med ledningsarmatur eller ytterligare en lokal ispropp, är ett annat exempel på bildandet av slutna röravsnitt.A local ice plug in the pipe, e.g. in the case of penetrations in concrete walls with a large thermal conductivity, in combination with a pipe fitting or another local ice plug, is another example of the formation of closed pipe sections.
När omgivningens temperatur sjunker under vätskans 2ü fryspunkt, bildas ett isskikt 25 på den inre väggen. Detta växer successivt i tjocklek mot rörcentrum, varvid vätsketrycket stiger till följd av uppkommen volym- minskning. Genom tryckökningen övervinns fjäderkraften och plattan 20 och membranet 19 pressas in i expansionskamma- ren 18. Minskad volym i röret ersätts således av den m _ 15 20 25 i 7§9ßf0-44-0dï54-9 expanderade genomströmningskammaren 17a, varför tryckök- 'ningen begränsas och risken för rörsprängning elimineras.When the ambient temperature drops below the freezing point of the liquid 2ü, an ice layer 25 forms on the inner wall. This gradually grows in thickness towards the center of the pipe, whereby the liquid pressure rises as a result of a decrease in volume. The pressure increase overcomes the spring force and the plate 20 and the diaphragm 19 are pressed into the expansion chamber 18. Reduced volume in the tube is thus replaced by the expanded flow chamber 17a in the expansion chamber 17a, so that the pressure increase limited and the risk of pipe bursting is eliminated.
Om omgivningstemperaturen förblir låg kommer total frysning 'att ske i röret och så småningom även i den förhållandevis större vätskekroppen i behållaren 10, som avkyls långsamma-_ re. Expansionskammaren ska således vara av sådan storlek att genomströmningskammaren 17 kan expandera med en volym -motsvarande skillnaden mellan det av anordningen betjänade rörledningsavsnittets volym och volymen av däriinnesluten vätska i fruset tillstånd. Genomströmningskammarens 17 volym i förhållande till dess väggarea är åtminstone lika stor och företrädesvis större än motsvarande relation i rörledningen 23. Tillräckligt värmeinnehåll fås då i vätskan i denna kammare, för att förhindra utbildning av blockerande isproppar i anslutningsorganen 12.If the ambient temperature remains low, total freezing will occur in the tube and eventually also in the relatively larger body of liquid in the container 10, which cools more slowly. The expansion chamber should thus be of such a size that the flow chamber 17 can expand by a volume corresponding to the difference between the volume of the pipeline section served by the device and the volume of liquid enclosed therein in the frozen state. The volume of the flow chamber 17 in relation to its wall area is at least as large and preferably larger than the corresponding relation in the pipeline 23. Sufficient heat content is then obtained in the liquid in this chamber, to prevent the formation of blocking ice plugs in the connecting means 12.
Efter upptining av ledningsavsnittet 23 åter- går membranet till ursprungligt läge. Kontroll och utbyte av membran kan lätt ske genom behållarens delbarhet. Inne- slutning av membranet i en tät behållare har den fördelen att ingen läcka uppstår om membranet spricker på grund av åldring och töjning. ' _ l Ovan beskrivna utförande kan naturligtvis varie- ras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan två motstående expansionskamrar anordnas, varvid töj- ningen av membranen kan minskas utan att expanderbar volym påverkas. Membranet kan även utbytas mot en fjäderbelastad kolv, som under tåtning mot behållarväggen kan pressas in i expansionskammaren.After thawing of the conduit section 23, the diaphragm returns to its original position. Control and replacement of membranes can easily take place through the divisibility of the container. Enclosing the membrane in a tight container has the advantage that no leakage occurs if the membrane cracks due to aging and elongation. The embodiment described above can of course be varied within the scope of the appended claims. For example, two opposite expansion chambers can be arranged, whereby the elongation of the membranes can be reduced without affecting expandable volume. The diaphragm can also be exchanged for a spring-loaded piston, which can be pressed into the expansion chamber during sealing against the container wall.